福建省地壳形变观测网络建设

介绍了福建省地壳形变观测网络的建设。福建省地壳形变观测网络，以GPS观测技术为主，结合精密水准、精密重力和流动地磁测量，将3者重合到GPS观测基准站上获取观测信息，初步构成一个时空相结合，点线面与长中短兼顾的高精度、高时空分辨率的地壳形变观测网络。该网络可动态监测福建省东南沿海地区地壳运动变化，为地震预测预报提供背景信息，将取得显著的社会效益和经济效益。     

“长江三峡工程地壳形变监测网络”通过成果鉴定

湖北省科学技术厅于 2 0 0 2年 11月 2日召开了“长江三峡工程诱发地震监测系统地壳形变监测网络”科技成果鉴定会。该项目由长江三峡开发总公司委托中国地震局地震研究所和长江水利委员会综合勘测局共同建设和实施完成 ,其主要目标是在宜昌至巴东的三峡水库库段建立起在空间上点、线、面结合 ,在时间上长、中、短兼顾的综合性区域地壳形变监测网络 ,为水库诱发地震监测和预测预报服务。建成后的三峡地壳形变监测网络由区域水平形变网、区域垂直形变网、区域重力网、跨断层三维形变网和库盆形变网 5个有机结合的部分组成。应用的技术手段包…     

苏皖地区现今地壳垂直形变研究

收集苏皖地区1980年、2005年和2015年精密水准观测资料，整体平差获得区域长时间尺度的垂直形变速率场图像，对区域形变趋势特征给出定量和定性描述并作出合理的解释。结合前人对苏皖地区的研究成果，探讨分析区域现今地壳形变特征与区域地震活动性、动力机制之间的关系，为区域地震危险性判定和动力学研究提供一定的基础资料。     

青藏高原东南缘现今地壳形变与多尺度应变率场特征

利用青藏高原东南缘1999~2007年与2011~2017年高精度GNSS监测资料,充分顾及GNSS测站非均匀分布的特性,构建青藏高原东南缘地壳形变多尺度球面小波模型,定量分析汶川强震前后该区域地壳形变与不同空间尺度下地壳应变率场变化特征。研究结果表明,汶川强震前后研究区整体地壳运动具有一定继承性发展特征,均在龙门山、安宁河、则木河与小江断裂处形成明显的速度差异梯度带,且高应变率值也主要聚集在上述主干断裂及附近区域;汶川强震后,研究区域整体地壳运动速率量值,特别是龙门山断裂带西北侧地壳运动速度量值显著增大,羌塘、巴颜喀拉与川滇地块也呈现出加速向南东运移并推动华南块体的趋势。不同尺度下的应变率场反映出不同空间范围下区域应变积累特征,青藏高原东南缘区域在尺度因子q=7时的计算结果是合理的（合理的最大尺度因子）;当尺度因子q=6时,能较好地揭示出区域整体构造活动特性,即清晰地揭示出汶川强震后龙门山断裂处呈现出的显著主压应变、面压缩与最大剪应变率高值特征;当尺度因子q=3~7时（最佳组合尺度因子）,可较好地综合揭示出区域地壳大尺度（整体）形变与局部形变特征。汶川强震后,研究区域主干断裂带,特别是震中及其附近区域地震活动性显著增强。     

大地形变监测的结构和周期问题

一个大地震的发生是在大区域内地应力长期积累、集中、加强,最后导致应变能突然释放的结果。在应力积累、集中、加强的过程中,必然伴随着地壳形变过程。用大地形变测量方法预测大震的工作应有系统分层次地进行。 大区域地形变监测:应用空间大地测量技术,布设大区域的形变监测网,监测板块运动及一些大构造单元的相对运动,探测太区域应力场、形变场的变化,寻找地应力的集中区。 中区域地形变监测:在划定的应力集中区布设GPS加密网,结合水准复测监视区域应力场、形变场的变化,从中发现地应力的加强部位。 小区域地形变监测:在划定的地应力加强部位,选择一些活断裂带,布设一批高精度的光速测距网、水准网进行加密观测,监视应力场、形变场的中短期变化。 地形变台站监视:在重要的活断裂带和重点监视区布设高精度的地形变台站监视应力场、形变场的短临变化。 按照这四个层次进行观测,将使大震预测在空间上逐级缩小,在时间上逐渐缩短。     

六盘山及其邻区现今大地垂直形变与构造活动研究

以六盘山及其邻近地区1970年以来的水准网监测及跨断裂水准测量资料为主,结合GPS水平运动、区域构造和历史强震活动,研究该区域现今大地垂直形变与地壳构造活动特征。分析认为：1）六盘山及其邻区较长时间尺度垂直形变速度场显示的六盘山、西秦岭以及贺兰山等山地相对上升、盆地相对下降的山、盆垂直构造活动差异,体现了该区域现代地壳垂直运动所呈现的继承性趋势特征;2）区域水准垂直形变与GPS水平运动变形综合反映,六盘山、西秦岭等山区现今地壳挤压缩短强烈地带,垂直隆升也相对显著,2者具有一定的共生性特征;3）GPS水平运动速度场在六盘山断裂两侧西强、东弱差异所反映的区域水平运动受阻状态,与六盘山断裂两侧垂直差异活动状况相配合,在一定程度上反映了六盘山构造带应变积累程度较高。这些结果对于该区域未来强震活动研究具有参考价值。     

GNSS监测的川滇地区地壳形变动态变化特征

利用1999~2015年陆态网和四川省CORS网GNSS数据，研究川滇地区地壳形变动态变化特征，按照1999~2004年、2004~2007年、2007~2009年、2009~2011年、2011~2013年、2013~2015年建立6期地壳速度场和应变率场，并进行对比分析。研究表明，川滇地区地壳水平运动整体以继承性运动为主，汶川地震等强震没有改变区域整体运动趋势与作用力方向，但速度场随时间变化更加复杂且量级有所增加，特别是在龙门山断裂西侧，汶川地震后运动速率明显增加。川滇地区应变率数值和形变状态随时间呈现较为明显的动态变化特征，变化较大区域主要位于龙门山断裂、鲜水河断裂、小江断裂等深大断裂周边，表明川滇地区断裂活动对地壳形变影响显著。     

基于北斗与InSAR的地质灾害监测关键问题探讨

针对我国南方地区在地形复杂、植被覆盖度高的特殊条件下,地质灾害监测成本高、精度低的难题,提出 了基于北斗联合光学、雷达等多源卫星遥感手段的地质灾害监测技术体系.充分利用北斗的高时间分辨率、雷达 卫星的高空间分辨率,结合高分率光学遥感手段,探讨了面向复杂地形和植被覆盖的 CR 和 PSInSAR 联合监测、 基于多源遥感数据的地表覆盖信息提取与变化监测以及集成北斗与多源遥感的地表形变监测等关键技术问题, 建立地质灾害区域的高时间分辨率＋高空间分辨率的地表形变场,耦合地表覆盖物的变化场,建立了一套基于地 表形变的地质灾害监测技术方法.相比于传统方法,此技术方法成本相对低廉,监测精度相对较高,可为今后复 杂地区的地质灾害监测提供一种新的方法.      

福建省地壳形变观测台网建设简介

1　概述福建省地壳形变观测台网是“十五”期间福建省政府投资建设的“福建省地震重点监视防御区城市防震减灾体系工程”中的子项目 ,工程造价 65 6万元 ,建设期为 2年 ,由福建省地震局ＧＰＳ课题组承建。该台网以全球定位系统观测技术为主 ,结合精密重力、精密水准与流动地磁测量构成大范围、高精度、高时空分辨率的地壳运动观测网络。网络由ＧＰＳ网、水准网、重力网与流磁网组成。ＧＰＳ网由基准网、区域网和数据中心组成。据中国地壳运动观测网络总工陈鑫连研究员的看法 ,福建ＧＰＳ基准网中的一些ＧＰＳ观测站可作为中国地壳运动观测网…     

长江三峡库区地震地形变监测研究

三峡地壳形变监测网络结合空间大地测量(GPS、InSAR)和传统大地测量的优点，在1998年以来的三峡工程建设期间和2003年水库首次蓄水中获取了大量监测成果。结果显示库区地壳运动的基本图像：垂直形变较为显著，主要来自因蓄水荷载而产生的形变，水平形变不明显．库区主要断层的活动性在蓄水期间有明显加强迹象。水准测量反映从1998年首期观测至2003年10月首次蓄水后的库区垂直位移．沉降范围较大；GPS给出了2003年蓄水前后库区的垂直位移，形变的范围主要集中在水库近岸区域。水准测量与GPS观测反应的垂直位移的量级基本一致，沉降的最大幅度在3～4cm左右。水准监测、GPS观测与重力监测结果有一定的对应性。从地壳形变监测与研究结果分析，近期负荷改变而诱发中强地震的可能性不大。     

长江三峡工程库首区InSAR测量的初步研究

正在进行的长江三峡水利枢纽工程将建成世界上最大的人工水库 ,已有的研究表明 ,高坝水库有可能诱发中强地震。合成孔径雷达干涉测量 (InSAR)已成为测量地球表面变化极具潜力的技术。对欧洲遥感卫星ERS - 1与ERS - 2的SAR数据的初步分析表明 :只要时间跨度不太长 ,在有植被覆盖、地形起伏较大的山区亦能获得较为理想的干涉图像。结合三峡地壳形变监测网络 ,利用InSAR技术完全有希望识别三峡工程蓄水过程的地表变形     

三峡工程万州库区高切坡变形监测预警研究

结合三峡库区高切坡监测工程技术特点,选用GPS和全站仪综合运用方式实施万州高切坡变形监测预警,并采用首级GPS控制网一二级工作基点网一三级变形监测网分层布网的组网方式实施监测.监测数据解算结果表明,监测网布设合理,监测精度高.     

三峡二期工程蓄水后的垂直形变场

根据三峡地区的数字高程模型(DEM)，模拟三峡二期工程蓄水位达到135m后的水体负载，利用Farrell提出的质量负荷产生的地球形变理论，推算三峡水库水位达到135m后整个库区的垂直形变，与三峡库区GPS形变监测网获得的蓄水前后的垂直形变图像进行对比分析，结果显示：在三斗坪-巴东库段，两者中都出现了3个相同的、明显的垂直形变集中区。在三峡大坝附近，模拟结果比观测结果大8～15mm，说明坝址附近的花岗岩具有较强的刚性；而在香溪，模拟结果比观测结果要小23mm，且GPS观测到长江两岸的垂直变化差异达到22mm，说明该段地质构造的特殊性和复杂性。综合分析表明，三峡大坝坝址所在地的地质构造和地壳是稳定的。     

三峡库区崩滑地质灾害变形监测技术研究及应用

以三峡库区巫山-万州段为例,介绍了GPS在滑坡变形监测中的应用,并开展了InSAR和声发射技术在滑坡、危岩体变形监测应用的试验性研究。同时,根据实际需要,还研制了基于GPRS的地质灾害无线遥测系统,实践证明,该系统具有工程应用价值。     

三峡水库蓄水后小微震事件的震源机制及成因分析

利用三峡工程地震监测台网记录的2003~2014年地震振幅比和P波初动数据,对三峡水库重点监视区蓄水后地震的震源机制进行解析。结果表明,这些地震震源的基本特征是大仰角的主压应力轴和近于正断的震源错动。在库水的循环加卸载及其水岩的理化作用下,浅表岩层软弱结构面（体）失稳,是蓄水后小微地震活动的主要诱因。 值得注意的是,2010年以后,逆冲走滑类型地震的比例显著增多,显示了区域构造应力场的控制作用。     

GPS形变监测网起算点坐标对水平形变的影响

利用首都圈ＧＰＳ形变监测网的资料,用伯尔尼软件计算并分析了大规模ＧＰＳ地形变监测网中起算点坐标误差对水平形变计算结果的影响,给出了３种典型图形。利用速率动态平差结果,分析了不同固定点的情况下,ＧＰＳ形变监测网的点位位移中误差的分布特点。     

顾及降雨及库水位因素的滑坡时滞分析与预测——以三峡库区新铺滑坡为例

降雨及库水位涨落是引起库岸滑坡形变失稳的主要诱发因素,但滑坡位移速率对此类诱发因素的响应具有一定的滞后性,影响人类对滑坡所处运动状态的判断与预测。针对常规预测模型中未考虑时滞效应的问题,利用三峡库区新铺滑坡的GNSS位移监测数据、奉节气象站降雨数据以及三峡库区库水位涨落数据,通过对监测区内9个GNSS监测点的位移速率序列与降雨量、库水位高程序列进行时滞互相关分析,确定时滞参数,进而应用多变量灰色系统理论方法,建立了时滞GM(1,3)预测模型,并对滑坡位移速率进行预测验证。结果表明:三峡库区新铺滑坡位移速率与降雨量显著相关,对降雨量的响应滞后时间约为5 d,滑体中后部受降雨影响比前缘更明显;位移速率与库水位高程高度相关,对三峡库区库水位涨落的响应滞后时间约为31 d,滑坡前缘受库水位涨落影响更明显,且离长江越近,滞后时间越短;利用加入时滞参数的时滞GM(1,3)模型进行预测,模型拟合优度达到0.702,相比GM(1,1)模型和未顾及时滞因素的GM(1,3)模型,预测精度分别提升了53.8%和58.3%,平均绝对误差百分比分别降低了7.19%和7.47%,在滑坡位移速率预测及库岸滑坡防灾减灾领域具有一定的工程应用价值。     

湖北地区现今GPS形变特征研究

选取中国地壳运动监测网络1998～2018年GPS观测数据,基于插值法计算湖北地区的形变和应变特征。初步研究结果表明,湖北地区地块运动稳定,无明显的形变梯度带,水平运动方向为东向微偏南,速率为5～9 mm/a,平均值为6.2 mm/a;垂直速度场平均值为-0.96 mm/a,以下降运动为主。面膨胀率结果显示,湖北地区具有4个面膨胀高值区和4个面挤压高值区。最大剪应变率场显示,在湖北中部地区形成一个高值环形带,湖北历史地震主要发生在应力应变高值区边缘带。巴东和秭归小震频发与长江三峡水库水位反复加卸载有关,GPS形变和应变无明显对应特征。     

长江三峡库区(奉节-巴东段)移民工程遥感动态监测

在长江三峡库区移民工程中 ,我们采用 ETM+、SPOT、IKONOS等多源、多时相、多分辨率航天、航空遥感数据组合 ,监测移民工程的动态变化 ,通过对库区奉节 -巴东段移民搬迁建与安置、新开发用地分布、土地利用与土地结构变化、地质灾害及衍生地质灾害与防治、库区环境及生态平衡与改善经济结构以及移民工程遥感动态监测等 ,取得突破性进展 ,获取了一批重要成果。为三峡移民工程进一步全面、安全地实施、改进规划管理工作及库区经济可持续发展 ,提供了科学依据和决策性建议。